污泥脫水技術交流.ppt

關于污泥脫水技術的發(fā)展,唐志超,20130125 上海污泥會議,污泥是什么,污泥是放錯位置的財富,脫水污泥 (含水率80),污泥處理處置的經(jīng)濟瓶頸,含水率與污泥熱值的關系,含水率與污泥熱值的關系,低熱值的干泥也可能比高熱值的濕泥熱值更高,污泥處理處置普遍存在的問題,數(shù)量龐大，污泥量隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大而增長，并不斷積累。 生態(tài)環(huán)境不堪負重，填埋用地日趨緊張，填埋運輸距離越來越遠，成本不斷上升。 來自各方面的壓力驟增，包括政策、法律法規(guī)和輿論、民眾不滿等。,低成本干化：機械干化脫水的綜合成本只有熱能脫水的1/21/4。機械干化噸水脫除成本20-60元，而熱能干化噸水脫除成本在150-250元。 降低熱能干燥負荷：,污泥深度脫水的必要性,減容：當污泥含水率從80%降低至50%，相當于污泥體積由5立方米壓縮為2立方米，體積減少了60% 。,含水率與污泥體積的關系,大量而系統(tǒng)的實驗結(jié)果表明，如果壓強足夠大、時間足夠長、脫水通道足夠暢通，市政污泥通過機械壓榨能達到的極限干度是65%左右。,需要注意的是： PAC和PAM的使用對泥餅機械干化的效果有很大影響 濃縮脫水段使用的設備類型對泥餅機械干化的效果也有很大影響。比如離心機污泥因為絮凝團呈麻花狀，深度脫水困難。帶式機處理的污泥較易深度脫水。,實現(xiàn)污泥機械半干化的可能性,（少量）,（大量）,（大量）,（少量）,可機械轉(zhuǎn)移,需熱能脫除,不同性質(zhì)污泥的比阻,污泥比阻是表示污泥過濾特性的綜合性指標，比阻越大過濾性能愈差。,污泥通過化學調(diào)質(zhì)（通常的做法就是用鹵鹽或者硫酸鹽）可以將比阻在109左右的污泥調(diào)整到107左右，以達到將污泥含水率降低到40%以下的目的。,所謂污泥化學調(diào)質(zhì)，通常的做法就是用鹵鹽、硫酸鹽或者固體氧化物將比阻在109左右的污泥調(diào)整到107左右，以達到將污泥含水率降低到40%以下的目的。 這種做法雖見效快、投資少，但二次污染造成的后遺癥很多，運行成本高，且污泥絕干量是增加而不是減少。 這個領域的前沿是尋找沒有二次污染的污泥改性藥劑，無機鹽類主要方向是硅鐵聚合鹽，微生物改性目前多處于中試階段。,化學改性脫水,轉(zhuǎn)化劑,穩(wěn)定劑,吸收劑,除臭 轉(zhuǎn)化,穩(wěn)定,污泥壓榨,返回污水廠,COD： 12006000mg/l NH3-N： 100200mg/l,改性劑,除臭劑,填埋,污泥水分 40%,污泥 80% 水分,尾氣 處理,干化 污泥,高劑量的無機鹽用量導致后續(xù)處理困難。,化學改性脫水,現(xiàn)有裝備用于污泥深度機械脫水的可能性,污泥機械脫水方法有真空吸濾法、壓濾法和離心法等。,真空過濾脫水機：能將無機污泥脫水到含水率20-40%，連續(xù)生產(chǎn)；缺點是水腿需要10米以上的高度，基建投入較大，真空系統(tǒng)的漏氣或者熱物料在真空下的蒸發(fā)、冷凝會造成真空度起落，影響運行的穩(wěn)定性。如果將真空機用于處理粘稠狀物料，瞬間就會因過濾介質(zhì)的堵塞而終止脫水。- 不適合,廂式隔膜壓濾機：它的構造較簡單，過濾推動力大，適應性強，泥餅含水率低。缺陷是不能連續(xù)運行、產(chǎn)量偏低、濾布再生困難、故障率較高、工作環(huán)境差、用工多。- 如能解決產(chǎn)量、自動化、用工和環(huán)境問題，有可能。,螺旋擠壓脫水機：脫水推動力來自螺旋變徑或者變螺距旋轉(zhuǎn)而形成壓縮比, 在處理纖維類污泥時能取得好的效果，而且產(chǎn)量很大。缺點是：處理低濃度和粘稠狀污泥時漏泥嚴重，篩縫的堵塞不容易清理，轉(zhuǎn)子和篩筐的磨損會造成產(chǎn)量下降和電耗上升，因為壓縮比固定，難以適應粘度性質(zhì)變化大的污泥，一旦有硬質(zhì)異物卷入，轉(zhuǎn)子容易損壞，而更換轉(zhuǎn)子代價昂貴。- 不適合市政污泥,離心脫水機：脫水的推動力是離心力，離心力可以是重力的幾百倍甚至幾萬倍，適應粘性污泥脫水，連續(xù)操作，工作場所衛(wèi)生條件好，占地面積小。但在高干度條件下（比如干度30%）運行磨損嚴重 、耗電量大、噪聲大。 - 不適合,帶式壓濾機：其主要特點是通過濾布的張力使污泥脫水，動力消耗少，可連續(xù)生產(chǎn)。缺點是含水率高，助劑消耗偏高。 - 如能解決張力和跑泥問題，有可能。,不同類型脫水設備的性能比較,廂式隔膜壓濾機的缺陷分析,15,水壓 2MPA,變形量大時隔膜存在安全隱患,低濃高壓進料爆漿隱患,高壓下凸點濾板堵塞過濾通道,泥壓 2MPA,低質(zhì)隔膜高壓下爆破隱患,聚合板邊緣受力大，易碎裂,聚丙烯濾材料耐壓很難超過3MPA。,全自動廂式隔膜壓濾機,立式壓濾機,全自動間歇操作，加料、過濾時間短，省去了卸料和洗滌時間，非生產(chǎn)輔助時間少。 濾板層數(shù)一般不超過20層，造價較高,多用于冶金采礦行業(yè),高達7MPA的泥面壓強使得該設備具有濾餅含水率低、適應性強、能耗少、使用成本低和自動化程度高的特點。以城市活性污泥為例，該產(chǎn)品按濾餅含固率分為三檔：35%，40%和50%（無化學改性）。 在使用PAC改性的條件下，市政混合污泥含固率可達到60%以上。 機械壓榨脫水的能耗不到8KWH/噸濕污泥。 問題：一次投資成本高、故障率高，濾布再生困難。,鋼板變?nèi)莅迨綁簽V機,真空加熱廂式壓濾機,在廂式壓濾機基礎上加裝了蒸汽和真空系統(tǒng)。濾餅含固率可達80%以上。使用乏汽，泥餅溫度一般在650C左右。 問題：市政污泥較致密，蒸汽穿透加熱效果有限。真空系統(tǒng)腐蝕較嚴重。,帶式壓濾機的缺陷分析,聚酯網(wǎng)只能承受10公斤/厘米的張力，最高只相當于1公斤/厘米的壓強 對壓排布聚酯濾帶難以承受瞬間高壓強造成的形變累計，導致濾帶鼓包，直至破裂。 單面脫水，脫水面積小。 聚酯網(wǎng)網(wǎng)孔大，故絮凝劑用量較大，否則透濾。 跑泥，包括橫向和縱向。,帶式壓濾機的改進,立毛濾網(wǎng)帶式壓濾機,立式帶式壓濾機,注重加藥混合效果和加藥位置。 結(jié)構緊湊。 較傳統(tǒng)帶式壓濾機沒有實質(zhì)改進,脫水量大。 立毛濾網(wǎng)不易堵塞，低壓清洗。 結(jié)構簡單、緊湊。 濾帶昂貴。 張力低，含水率沒有改善。 低含水率運行會掉毛,鋼帶式壓榨過濾機,鋼帶式壓榨過濾機是一種高壓強壓榨脫水設備，適用于低比阻物料深度脫水的應用場合，比如印染污泥、酒糟、紙漿等。該設備具有使用范圍廣、適應性強、能耗少、運行成本低、自動化程度高和濾餅含水率低等特點。例如經(jīng)強力帶式機處理的造紙脫墨污泥的卸料含水率能達到50%以內(nèi)，為污泥的焚燒等能源化利用創(chuàng)造了有利條件。,鋼帶帶式壓濾機原理,機器本體采用模塊式設計，可根據(jù)用戶要求靈活的增減脫水壓區(qū)數(shù)量，滿足不同物料的脫水要求。各模塊之間的主要備件通用。,預壓區(qū),第一高壓區(qū),第二高壓區(qū),第三高壓區(qū),超高壓區(qū),25,廂式隔膜壓濾機與鋼帶帶式壓濾機的組合運用,發(fā)揮廂式隔膜機的低濃厚餅省藥高效脫水優(yōu)勢 發(fā)揮鋼帶壓榨機的高濃薄餅高效脫水優(yōu)勢,鋪墊壓榨是指在污泥表面鋪設5-10%顆粒物后進行壓榨脫水。這些顆粒物能夠固定滑膩的污泥、提供充足的脫水通道、并保持濾布的清潔。所用的鋪墊顆粒物可以是木屑、將渣、飛灰等等. 助濾壓榨是指將上述助濾物直接與原泥混合，然后送入鋼帶壓濾機。效果相近，但濾網(wǎng)沒有鋪墊壓榨潔凈。,下鋪墊物布料器,上鋪墊物布料器,污泥布料器,污泥 水分80%,鋪墊壓榨和助濾壓榨,濾餅水分 55%,毛細吸水式壓濾機,利用吸水輥子表面包裹的高摩擦、高吸水性材料，將活性污泥固定在壓濾區(qū)內(nèi)，即使濾帶完全不透水，通過輥面的毛細管吸附作用，也能達到含固率30%。這種技術適用于絮凝良好的活性污泥低成本的提高5-10-個百分點干度的應用場合。,高摩擦吸水壓榨輥工作原理示意圖,真空源,清洗水,刮刀,真空箱,梳理刷,濾液,電滲透脫水是給污泥施加一定的直流電壓（12-24V)，污泥絮凝團一般帶負電荷，向陽極（脫水輥）方向聚集，液體則向陰極（金屬網(wǎng)帶）方向聚集。 它可使活性剩余污泥的含水率降到60%以下。類似的技術可以用在帶式和廂式壓濾機上。 值得關注的問題：兩極短路造成的安全隱患、不能施加高張力、濾餅發(fā)熱耗電并產(chǎn)生臭氣，陽極腐易蝕消耗，表里水分不一，電耗問題（每噸污泥脫水從含水率80%降低至55%消耗70至80千瓦時，），若是廂式壓濾機，電網(wǎng)負荷的波動會很大。,電滲透污泥深度脫水技術,密閉加壓式帶式壓濾機結(jié)構原理,俯視圖,設備外觀,密閉加壓式帶式壓濾機,氣動糾偏,1. 設備集成,采用模塊化設計，可以根據(jù)污泥性質(zhì)和處理要求方便的進行分割、組合，最大程度的滿足處理要